CN104401085B - 变色高分子吸油材料的制备方法及变色吸附棉 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及材料领域，具体是一种变色高分子吸油材料的制备方法，使用水平盘式旋转离心纺丝法，将由聚丙烯、高密聚乙烯、低密聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、无水硫酸铜以及聚丙烯组成的原料加热熔融成熔体，将熔体缓慢地投放在高速旋转的水平盘式旋转离心机的转盘中心，生成丝状变色高分子吸油材料。本发明简单易于实现，所制备得到的变色高分子吸油材料既能吸油又能吸水，能根据吸附量的变化改变颜色，方便使用者判断是否需要更换吸附材料；同时，该材料的表面纤维不易脱落，适合在洁净度要求较高的环境中使用。

Description

变色高分子吸油材料的制备方法及变色吸附棉
技术领域
本发明涉及材料领域，特别涉及一种变色高分子吸油材料的制备方法及变色吸附棉。
背景技术
各种油类、烃类在开采、生产、运输和使用的过程中，都有发生泄漏的可能，一旦发生泄漏，将会污染环境，给人类健康带来危害。特别是海上溢油事故会造成海洋生态的破坏，而伴随着可能发生的火灾，会污染大气产生一系列的二次污染。处理水面或土壤上的油污染，使用吸油材料是最常用的方法。
目前常见的吸油材料有两大类，一类是化学合成的吸油材料，如聚丙烯合成吸附材料，有良好的疏水和亲油性，但是这些吸油材料吸油性能不佳，且价格昂贵。另一类是天然吸油材料，如原棉、农作物秸秆、木质纤维、羊毛等多孔位置，吸油倍率较好。
熔喷无纺布是一种化学合成的吸油材料，广泛应用于工业吸附。非织造布是一种不需要纺纱织布而形成的织物，只是将纺织短纤维或者长丝进行定向或随机排列，形成纤网结构，然后采用机械、热粘或化学等方法加固而成。它不是由一根一根的纱线交织、编结在一起的，而是将纤维直接通过物理的方法粘合在一起的。非织造布突破了传统的纺织原理，并具有工艺流程短、生产速度快，产量高、成本低、用途广、原料来源多等特点。用熔喷工艺制备的无纺布纤维超细、空隙率大，吸液性能强，吸液不变形，广泛应用于溢油吸附、化学液体泄漏吸附、设备维护、环境保护等领域。
市场上现有的用于工业吸附的熔喷无纺布存在以下缺陷：1.由于无纺布纤维很细，容易断裂，表面纤维容易脱落，因而无法在洁净化程度要求较高的环境中使用；2.工业生产中使用的吸油材料主要是为吸收纯油料而设计的，因此表现为较强的亲油疏水性，但在某些特定的生产环节中，往往存在水油混合的情况，针对这种情况，需要先用吸油材料吸油，再取亲水材料吸水，操作过程比较繁琐，费时费力。3.现有的吸附材料在使用过程中，不能直观的呈现吸附量的多少，在吸附饱和前后没有明显变化，给使用带来不便。
鉴于以上原因，亟需发明出一种既能吸油又能吸水，且能直观显示是否吸附、吸附量是否饱和的吸附材料。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供变色吸附棉，该吸附材料既能吸油又能吸水，能根据吸附量的变化改变颜色，方便使用者判断是否需要更换吸附材料；同时，该材料的表面纤维不易脱落，适合在洁净度要求较高的环境中使用。
为解决上述问题，本发明提供了一种变色高分子吸油材料的制备方法，使用水平盘式旋转离心纺丝法，将由聚丙烯、高密聚乙烯、低密聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、无水硫酸铜以及聚丙烯组成的原料加热熔融成熔体，将熔体缓慢地投放在高速旋转的水平盘式旋转离心机的转盘中心，生成丝状变色高分子吸油材料。
所述转盘的旋转速度为100转/分钟～20000转/分钟，通过设置加速装置进行调控；所述转盘的温度通过设置升温装置进行调控。
所述熔体为不含颗粒固体的完全熔融状态；所述熔体缓慢投放时不与已经生成的丝状物发生粘连。所述高分子吸油材料为纤维结构完整无损的丝状物，所述丝状高分子吸油材料纤维的直径为2-5μm。
相应地，本发明还提供了一种利用上述方法生产出来的变色高分子吸油材料制成的变色吸附棉，所述吸附棉由变色吸附层和位于变色吸附层两侧的表层组成，所述变色吸附层由两层以上的高分子吸油材料层压合而成；所述表层为面密度为10-25g/m2的不易脱纤维的无纺布薄层，表层上均匀分布有压点，吸附棉上加工有便于撕开的上下表面贯穿的不连续的压线。
具体地，所述变色吸附层的厚度为15-30mm。所述压点的形状为圆形、矩形或多边形。所述高分子吸油材料层由丝状变色高分子吸油材料构成，高分子吸油材料层的厚度为5-10mm。所述高分子吸油材料的纤维直径为2-5μm。
由于上述技术方案，本发明的有益效果为：
1、本发明方法制得的变色高分子吸油材料由于含有无水硫酸铜而具有遇水后由白变蓝的特点，无水硫酸铜具有亲水特性，因而该变色高分子吸油材料既能吸油又能吸水，适合特定工作环境使用。用该变色高分子吸油材料制成的吸附棉可以根据吸附量改变颜色，吸附的油污和水分越多，则颜色变化面积越大变化速度越快。通过颜色的变化将吸附棉的吸附过程直观的呈现在使用者面前，方便使用者及时调整和更换吸油材料，使吸油材料发挥最大的吸附作用。此外，还可以根据颜色变化的快慢判断出油污含水分的多少，方便后续的油脂回收利用。
2、本发明方法简单易于实现，所制备得到的变色高分子吸油材料为丝状物，该丝状物的直径为2～5μm，与市面上的现有产品相比，这种纤维细度具有更强大的吸附能力，提高了吸油材料的吸油倍数；这种高分子吸油材料具有很高的吸附能力和保油能力。
3、本发明吸附棉变色吸附层由两层以上的高分子吸油材料层压合而成，进一步提高了吸附能力，且变色吸附层的表面还设置有不易脱纤维的无纺布薄层，使产品具有较好的保油能力。
4、吸附棉上加工有上下表面贯穿的不连续的压线，便于根据实际需要撕开使用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1是本发明的结构示意图；
图中：1-变色吸附层，2-表层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种变色高分子吸油材料的制备方法，使用水平盘式旋转离心纺丝法，将由聚丙烯、高密聚乙烯、低密聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、无水硫酸铜以及聚丙烯组成的原料加热熔融成熔体，将熔体缓慢地投放在高速旋转的水平盘式旋转离心机的转盘中心，生成丝状变色高分子吸油材料。
所述转盘的旋转速度为100转/分钟～20000转/分钟，通过设置加速装置进行调控；所述转盘的温度通过设置升温装置进行调控。
所述熔体为不含颗粒固体的完全熔融状态；所述熔体缓慢投放时不与已经生成的丝状物发生粘连。所述高分子吸油材料为纤维结构完整无损的丝状物，所述丝状高分子吸油材料纤维的直径为2-5μm。
相应地，本发明还提供了一种利用上述方法生产出来的变色高分子吸油材料制成的变色吸附棉，参见图1，所述吸附棉由变色吸附层1和位于变色吸附层1两侧的表层2组成，所述变色吸附层1由两层以上的高分子吸油材料层压合而成；所述表层2为面密度为10-25g/m2的不易脱纤维的无纺布薄层，表层2上均匀分布有压点，吸附棉上加工有便于撕开的上下表面贯穿的不连续的压线。
具体地，所述变色吸附层1的厚度为15-30mm。所述压点的形状为圆形、矩形或多边形。所述高分子吸油材料层由丝状变色高分子吸油材料构成，高分子吸油材料层的厚度为5-10mm。所述高分子吸油材料的纤维直径为2-5μm。
由于上述技术方案，本发明的有益效果为：
1、本发明方法制得的变色高分子吸油材料由于含有无水硫酸铜而具有遇水后由白变蓝的特点，无水硫酸铜具有亲水特性，因而该变色高分子吸油材料既能吸油又能吸水，适合特定工作环境使用。用该变色高分子吸油材料制成的吸附棉可以根据吸附量改变颜色，吸附的油污和水分越多，则颜色变化面积越大变化速度越快。通过颜色的变化将吸附棉的吸附过程直观的呈现在使用者面前，方便使用者及时调整和更换吸油材料，使吸油材料发挥最大的吸附作用。此外，还可以根据颜色变化的快慢判断出油污含水分的多少，方便后续的油脂回收利用。
2、本发明方法简单易于实现，所制备得到的变色高分子吸油材料为丝状物，该丝状物的直径为2～5μm，与市面上的现有产品相比，这种纤维细度具有更强大的吸附能力，提高了吸油材料的吸油倍数；这种高分子吸油材料具有很高的吸附能力和保油能力。
3、本发明吸附棉变色吸附层由两层以上的高分子吸油材料层压合而成，进一步提高了吸附能力，且变色吸附层的表面还设置有不易脱纤维的无纺布薄层，使产品具有较好的保油能力。
4、吸附棉上加工有上下表面贯穿的不连续的压线，便于根据实际需要撕开使用。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种变色高分子吸油材料的制备方法，其特征在于，使用水平盘式旋转离心纺丝法，将由高密聚乙烯、低密聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、无水硫酸铜以及聚丙烯组成的原料加热熔融成熔体，将熔体缓慢地投放在高速旋转的水平盘式旋转离心机的转盘中心，生成丝状变色高分子吸油材料。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述转盘的旋转速度为100转/分钟～20000转/分钟，通过设置加速装置进行调控；所述转盘的温度通过设置升温装置进行调控。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述熔体为不含颗粒固体的完全熔融状态；所述熔体缓慢投放时不与已经生成的丝状物发生粘连。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述高分子吸油材料为纤维结构完整无损的丝状物，所述丝状高分子吸油材料纤维的直径为2‐5μm。
5.一种变色吸附棉，所述吸附棉由变色吸附层(1)和位于变色吸附层(1)两侧的表层(2)组成，其特征在于，所述变色吸附层(1)由两层以上的高分子吸油材料层压合而成；所述表层(2)为面密度为10‐25g/m2的不易脱纤维的无纺布薄层，表层(2)上均匀分布有压点，吸附棉上加工有便于撕开的上下表面贯穿的不连续的压线；
所述高分子吸油材料层由丝状变色高分子吸油材料构成，所述丝状变色高分子吸油材料通过以下方法制备得到：使用水平盘式旋转离心纺丝法，将由高密聚乙烯、低密聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、无水硫酸铜以及聚丙烯组成的原料加热熔融成熔体，将熔体缓慢地投放在高速旋转的水平盘式旋转离心机的转盘中心，生成丝状变色高分子吸油材料，其中，所述转盘的旋转速度为100转/分钟～20000转/分钟，通过设置加速装置进行调控，所述转盘的温度通过设置升温装置进行调控，所述熔体为不含颗粒固体的完全熔融状态，所述熔体缓慢投放时不与已经生成的丝状物发生粘连。
6.根据权利要求5所述的变色吸附棉，其特征在于，所述变色吸附层(1)的厚度为15‐30mm。
7.根据权利要求6所述的变色吸附棉，其特征在于，所述压点的形状为圆形、矩形或多边形。
8.根据权利要求5‐7任意一项所述的变色吸附棉，其特征在于，所述高分子吸油材料层的厚度为5‐10mm。
9.根据权利要求8所述的变色吸附棉，其特征在于，所述高分子吸油材料的纤维直径为2‐5μm。
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